Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 |   ...   | 76 |

Рентгенофазовый анализ, проведенный до и после термогравиметрического исследования для всех полученных образцов, показал неизменность положения рефлексов полученной фазы для всех синтезированных соединений, кроме оксида NaNdTa2O7. Напротив, анализ дифрактограмм сложного оксида NaNdTa2O7 указывает на уменьшение параметра с решетки при нагревании. Термограмма, полученная в ходе термогравиметрического анализа, свидетельствует о том, что потеря массы происходит в два этапа, в температурных интервалах 65Ч105 оС и 125Ч165 оС. Дифрактограммы о о промежуточных образцов, прокаленных до 100 С и 170 С, показали наличие двух этапов сжатия кристаллической решетки, что свидетельствует о существовании двух этапов потери интеркалятной воды с образованием промежуточной устойчивой структуры.

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире Таким образом, исследование гидратации серии сложных оксидов MNdTa2O7 (M = Na, K, Rb, Cs) позволило установить возможность интеркаляции воды в межслоевое пространство только в структуре оксида NaNdTa2O7. Комплексное исследование интеркаляции воды в межслоевое пространство слоистого оксида NaNdTa2O7 методами РФА и ТГА показало существование в различных интервалах температур трех устойчивых соединений: NaNdTa2O7Х1,35H2O, NaNdTa2O7Х0,60H2O и NaNdTa2OРабота выполнена при поддержке РФФИ (грант № 09-03-00853).

ПОВЕРХНОСТНОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ШПИНЕЛИ ОКСИДОМ ЦИНКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ Васютин О.А.

аспирант, 2 год обучения кафедра коллоидной химии, химический факультет СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия oleg_v87@mail.ru д. х.н. Грибанова Е. В., к. х.н. Кучек А. Э.

Использование магнитных материалов [1, 2] в качестве сорбентов имеет ряд очевидных преимуществ. В связи с этим повышение сорбционной емкости и селективности таких материалов с помощью их поверхностного модифицирования становится особенно актуальным.

Для проведения исследования были синтезированы образцы магнитной шпинели состава Mn0.7Zn0.3Fe2O4. Синтез проводили методом химического соосаждения в избытке щелочи c выдерживанием на водяной бане при температуре 70Ч80 0 С в течение часа. Модификация шпинели проводилась путем добавления различных количеств Zn (NO3)2 в конце процесса созревания шпинели с целью покрытия поверхности частиц шпинели оксидом цинка.

Рентгенофазовый анализ полученных образцов показал, что все они представляют собой шпинель состава Mn0.7Zn0.3Fe2O4. В образцах, синтезированных с модифицирующей добавкой, было обнаружено небольшое количество отдельной фазы оксида цинка. При помощи атомноэмиссионной спектроскопии было установлено, что процентное соотношение элементов, входящих в структуру синтезированных образцов, также соответствует шпинели заданного состава. А количество оксида цинка в модифицированных образцах соответствует расчетному.

Физическая химия Для исследования адсорбционных свойств полученных образцов в качестве органического вещества был использован конго красный (КК), а в качестве неорганического Ч ионы меди. Изучение адсорбции проводилось при времени адсорбции 7 суток. Концентрация растворов КК после адсорбции определялась фотометрически с использованием спектрофотометра СФ 2000 (кюветы с толщиной оптического слоя 1 см) при длине волны = 500 нм (в качестве раствора сравнения использовалась дистиллированная вода). Содержание ионов меди в растворах после адсорбции оценивалось с помощью медь-селективного электрода XCЧCu-001, на pH-метреиономере УМультитест ИПЛ-113Ф.

Г, мкмоль/г Г, ммоль/г а б исх 1% ZnO 0.3% ZnO 5% ZnO 10% ZnO 0.15% ZnO CH3CN 0.0.С, мкмоль/л С, мг/л 100 200 300 400 20 40 60 80 Рис. 1. Адсорбция конго красного (а) и ионов Cu 2+ (б) на образце исходной шпинели и образцах шпинели с различной модифицирующей добавкой оксида цинка.

Результаты опытов по адсорбции КК на полученных образцах модифицированной оксидом цинка шпинели приведены на рис. 1 а. Видно, что для образцов с 1, 3, и 5 % ZnO адсорбция КК практически такая же, как на обZnO адсорбция КК практически такая же, как на обадсорбция КК практически такая же, как на образце исходной шпинели. Заметное увеличение адсорбции наблюдается для образцов с 10 % и 15 % ZnO.

Результаты адсорбции ионов меди приведены на рис. 1 б. Как видно из рисунка, как и в случае с КК заметное увеличение адсорбции меди наблюдается только для образцов с 10 % и 15 % ZnO.

В качестве дополнительной модифицирующей добавки для образца шпинели с 15 % ZnO использовали CH3CN, который добавляли в реак, который добавляли в реакционную смесь в конце синтеза. Как видно из рисунка, это привело к значительному увеличению адсорбции КК. Однако, на ИК- спектре полученного образца характеристических полос CH3CN обнаружено не было.

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире Таким образом, можно утверждать, что модифицирование марганец Ч цинковой шпинели оксидом цинка является достаточно простым, но в то же время эффективным способом улучшения ее адсорбционных свойств.

итература [1] Б. Е. Левин, Ю. Д. Третьяков, Д. М. Летюк. Физико-химические основы получения, свойства и применение ферритов. М.: Металлургия, (1979).

[2] Мечковский С. А., Лесникович А. И., Воробьева С. А., Заневская Ю. В., Козыревская А. Л., Молоток Е. В. Высокодисперсные магнитоизвлекаемые сорбенты Вестн. Белорус. Гос. Ун-та. Сер.2 (№ 3) 13Ч16, 79 (1998).

СВОЙСТВА КАТИОНОСЕЛЕКТИВНЫХ ГЕТЕРОГЕННЫХ МЕМБРАННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ НА ОСНОВЕ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА МЕДИ (II) Вощинский Р. В.

студент, 5 курс кафедра физической химии, химический факультет СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия crypton@inbox.ru к. х.н., доц. Трофимов М. А.

Гексацианоферраты металлов (ГЦФМ) представляют собой особый класс неорганических полимерных соединений, обладающих уникальными химическими и физическими свойствами (ионная и электронная проводимость, ионообменная способность, электрокаталитическая активность и др.) На основе ГЦФМ Fe 3+, Cu 2+, Co 2+, Ni 2+ и других разработаны химические и биологические сенсоры, находящие своё применение в аналитической практике [1Ч3]. Эти сенсоры, в основном вольтамперометрические, представляют собой электронопроводящие подложки с нанесёнными на них в виде тонких плёнок ГЦФМ. Работ, повящённых потенциометрическим ионоселективным мембранным датчикам практически нет.

В работе [4] приводятся результаты исследования свойств катионоселективных мембранных электродов (Cs+, Na+, K+, Li+, H+), представляющих собой тонкие плёнки соответствующих смешанных солей ГЦФ Ni (II), имNi (II), им(II), имII), им), иммобилизованных на поверхность стеклоуглерода (так называемые coatedwire electrodes, или CWE).

Целью данной работы было изготовление и исследование свойств катионоселективных гетерогенных мембранных электродов на основе гексацианоферрата меди (II), ПВХ и графита.

Физическая химия На первом этапе работы были разработаны методики изготовления мембранных композитных материалов и оценена их электропроводность для использования в мембранных электродах.

Затем потенциометрическим методом исследованы свойства электродов в водных растворах NH4Cl, KCl, CsCl и HCl на предмет выявления катион, KCl, CsCl и HCl на предмет выявления катионKCl, CsCl и HCl на предмет выявления катион, CsCl и HCl на предмет выявления катионCsCl и HCl на предмет выявления катиони HCl на предмет выявления катионHCl на предмет выявления катионна предмет выявления катионных электродных функций.

Поскольку было обнаружено, что электроды обладают наиболее полным потенциометрическим откликом в растворах NH4Cl и KCl, то на третьем этапе было проведено две серии исследований потенциометрических коэффициентов селективности мембран методом фиксированного мешающего влияния: в первой серии в качестве базового катиона был выбран ион NH4+, во второй серии Ч ион K+. Обнаружен следующий ряд селективности:

NH4+ K+ > Na+ > H+.

Полученные данные позволяют судить о возможности использования электродов на основе гексацианоферрата меди (II) в аналитической практиII) в аналитической практи) в аналитической практике в будущем.

итература:

[1] Karyakin A. A., Electroanalysis, 13, 813Ч819 (2001) [2] Tacconi N. R., Rajeslwar K., Lezna R. O., Chem. Mater., 15, 3046Ч3062 (2003) [3] Ricci F., Palleschi G., Biosensors and Bioelectronics, 21, 389Ч407 (2005) [4] Giorgetti M., Scavetta E., Berrettoni M., Tonelli D., Analyst, 126, 2168Ч(2001) V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИКАЦИИ КИСЛОРОДА О5 И О6:

ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОМ СВЯЗАННОГО КЛАСТЕРА (CCSD (T)) Гаджиев О. Б.

аспирант, 3 год обучения кафедра физической химии, химический факультет ННГУ, Нижний Новгород, Россия euriscomail@mail.ru д. х.н., Игнатов С. К.

Аллотропные модификации кислорода О4, О5 и О6 могут иметь важное применение как материалы высокой энергетической емкости и компоненты ракетных топлив. В квантовоЦхимических исследованиях показано [1Ч3], что оба изомера О4 (циклический и ациклический) распадаются с низким активационным барьером. Циклическая молекула О5 ранее не рассматривалась. Публикации по теоретическим исследованиям О6 редки и относятся к началу 1990Цх (см., например, [4, 5]). Можно предпо4, 5]). Можно предпо). Можно предположить, что циклическая молекула О6 (cycЦO6) кинетически стабильнее, чем циклическая молекула О4 (cycЦO4). Необходимо исследовать изомеры молекул О5 и О6 на более высоком уровне теории и вычислить ИКЦспектр для последующих экспериментов по матричной изоляции.

С этой целью был выполнен поиск локальных минимумов на уровнях CCSD (fc)/ccЦpVTZ и CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ, соответствующих молекуVTZ и CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ, соответствующих молекуи CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ, соответствующих молекуCCSD (T, full)/ccЦpCVTZ, соответствующих молеку(T, full)/ccЦpCVTZ, соответствующих молекуT, full)/ccЦpCVTZ, соответствующих молеку, full)/ccЦpCVTZ, соответствующих молекуfull)/ccЦpCVTZ, соответствующих молеку)/ccЦpCVTZ, соответствующих молекуccЦpCVTZ, соответствующих молекуЦpCVTZ, соответствующих молекуpCVTZ, соответствующих молеку, соответствующих молекулам cycЦO4, cycЦO6 и их ациклическим (цепочечным) изомерам в синглетном и триплетном спиновых состояниях. Поиск стационарных точек выполнялся как с ограничением по симметрии, так и с полной оптимизацией всех геометрических параметров. Оптимизация геометрии на уровне CCSD (fc)/ccЦpVTZ показывает существование симметричных структур cycЦO(C, конформер конверт), cycЦО6 (D2d, конформер лодка) и cycЦO6 (D3d, s конформер кресло) в синглетном состоянии. Данные точки были выбраны как начальные приближения для оптимизации геометрии с расчётом энергии CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ. Существование локальных минимуCCSD (T, full)/ccЦpCVTZ. Существование локальных миниму(T, full)/ccЦpCVTZ. Существование локальных минимуT, full)/ccЦpCVTZ. Существование локальных миниму, full)/ccЦpCVTZ. Существование локальных минимуfull)/ccЦpCVTZ. Существование локальных миниму)/ccЦpCVTZ. Существование локальных минимуccЦpCVTZ. Существование локальных минимуЦpCVTZ. Существование локальных минимуpCVTZ. Существование локальных миниму. Существование локальных минимумов cycЦO5 (C ) и cycЦО6 (D2d) не подтверждено. Оптимизированные геоs метрические параметры cycЦO6 (D3d) хорошо согласуются друг с другом:

1.412 (1.429), 103.75 (103.6), в скобках приведены значения для CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ. Для молекулы cycЦO6 (D3d) были рассчитаны гармонические колебательные частоты и их интенсивности. Рассчитанный на уровне CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ ИКЦспектр состоит из линий (в скобках приведена интенсивность км/моль, вырожденные частоты подчеркнуты) 399.0 (2), 819.8 (7), 833.8 (6).

Физическая химия Корректность применения приближения CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ поCCSD (T, full)/ccЦpCVTZ по(T, full)/ccЦpCVTZ поT, full)/ccЦpCVTZ по, full)/ccЦpCVTZ поfull)/ccЦpCVTZ по)/ccЦpCVTZ поccЦpCVTZ поЦpCVTZ поpCVTZ попоказана сравнением экспериментальных и вычисленных (в скобках) геометрических параметров и гармонических колебательных частот молекулы О( 1 А1): 1.278 (1.272), 116.8 (117.02) и 701.4 (719.6); 1042.1 (1062.1); 1103.(1157.8) смЦ1. Соотношение интенсивностей воспроизведено корректно.

Энергия реакции О3+О3О6, рассчитанная на уровне CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ, составляет 30 кДж/моль (40 кДж/моль с учётом нулевой энергии колебаний). Нединамическая корреляция электронов может оказать существенное влияние на результат. Величина t1Цтеста составляет для О(D3d) 0.021 и О6 (D2d) 0.021, что ниже величины 0.04, выше которой метод CCSD (T) становится недостоверным. Данное эмпирическое правило не является однозначным критерием влияния нединамической корреляции электронов. Вырожденные орбитали О6 (D3d) и распад О6 (D2d) при оптимизации геометрии на уровне CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ указывают на необходимость проверки корректности метода CCSD (T) применением более полного разложения в уравнении метода связанного кластера.

Расчёт энергии CCSDT (Q)/ccЦpCVTZ является недопустимо времяЦзатратным. В представлено сообщении мы применяем экстраполяционный метод Ч анализ фокальной точки (focal point analysis). Для оценки энергии реакции на уровне CCSDT (Q)/ccЦpCVTZ выполнен анализ фокальной точки с расчётом энергии на уровне CCSDT (Q)/SVP. Энергия реакции О3+О3О6, рассчитанная экстраполяционным методом, составляет 47 кДж/моль, что хорошо согласуется с энергией реакции на уровне CCSD (T, full)/ccЦpCVTZ.

На основе высокоЦкоррелированных расчётов исследованы термодинамические свойства и ИКЦспектр циклической молекулы О6; показано, что циклической и цепочечной структурам О5 локальные минимумы не соответствуют.

итература:

[1] Hernandez-Lamoneda R., Ramirez-Solis A., JCP, 113, 4139Ч4145 (2000).

[2] Hernandez-Lamoneda R., Ramirez-Solis A., JCP, 120, 10084Ч10088 (2004).

[3] Reggen I., Nilssen E. W., CPL, 157, 409Ч414 (1989).

[4] Slanina Z., Thermochim. Acta, 173, 171Ч176 (1990).

[5] Xie Y., H. F. Schaefer, J. H. Jang, B. J. Mhin, H. S. Kim, C. W. Yoon, and K. S. Kim, Mol. Phys. 76, 537Ч546 (1992).

Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 10-05-01112) V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗИЛОВОГО СПИРТА, БЕНЗАЛЬДЕГИДА И БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ С -ГИДРОКСИЭТИЛЬНЫМИ РАДИКАЛАМИ Гапанькова С. Н.

аспирант, 2 год обучения кафедра радиационной химии и химико-фармацевтических технологий, химический факультет БГУ, Минск, Беларусь gapankova_s@mail.ru д. х.н. Шадыро О. И.

Pages:     | 1 |   ...   | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 |   ...   | 76 |    Книги по разным темам